何武全，周东让，何芳侠

（1.西北农林科技大学 水利与建筑工程学院，陕西 杨凌712100；2.陕西千阳县水利局，陕西 千阳 721100；3.陕西东雷抽黄灌溉管理局，陕西 合阳715300）

近年来，随着我国经济社会的发展，大幅增加了对农业基础设施的投资，混凝土衬砌渠道得到快速发展。但是，我国大部分地区属于温带气候，季节性冻土地区面积大约513.7万km2，占国土面积的53.5%［1］，分布比较广泛。 刚性材料衬砌渠道在冬季由于负温的作用，常常遭受到不同程度的冻害破坏，不仅严重影响了工程的正常运行和防渗效果，也增加了工程管理维修的难度和费用，缩短了工程的使用寿命。因此，对其进行深入研究是非常必要的。

1 冻害类型及破坏形式

在季节性冻土地区，冬季气温都要降到零度以下，负温对于混凝土衬砌渠道有着一定的破坏作用，即冻害。根据负温造成各种破坏作用的性质，冻害可以分为冻胀破坏、冻融破坏和冰冻破坏3种类型，并具有不同的破坏形式。

1.1 冻胀破坏

冻胀破坏指渠基土冻胀和融沉对混凝土衬砌结构的破坏。当渠基土为冻胀性土，且其含水量大于起始冻胀含水量时，在冬季负温的作用下，由于渠基土中的水冻结后体积增大，造成土体膨胀，而使衬砌结构隆起。当冻胀变形超过衬砌结构的允许变形时，或因冻胀而产生的冻胀力超过衬砌结构的抗裂或抗拉强度时，衬砌结构就会开裂，甚至折断。在春节消融时又造成渠床表土层过湿，使土体失去强度和稳定性，往往会导致衬砌体的滑塌。……